Implicaciones globales de un bajo umbral de humedad del suelo para la captación microbiana de hidrógeno

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales
• Microbiología
• Geoquímica

Sus antecedentes:

• Las emisiones antropogénicas de hidrógeno (H2) afectan el balance radiativo de la Tierra.
• La captación microbiana de H2 del suelo es el componente más grande e incierto del presupuesto global de H2.
• La humedad del suelo es un regulador clave de este sumidero microbiano de H2, pero su influencia precisa se comprende mal.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de la humedad del suelo en la oxidación microbiana de hidrógeno.
• Determinar los límites inferiores de humedad del suelo para la captación de H2 por microbios del suelo.
• Refinar las simulaciones del presupuesto global de hidrógeno incorporando nuevos datos sobre los umbrales de humedad del suelo.

Principales métodos:

• Experimentos de laboratorio que miden las tasas de oxidación de H2 en una gama de niveles de humedad del suelo en suelos templados y áridos.
• Meta-ómicica a escala genómica para identificar los taxones microbianos responsables de la oxidación de H2 y su adaptación a condiciones secas.
• Simulaciones globales para evaluar el impacto de los umbrales de humedad del suelo revisados en las contribuciones regionales de captación de H2.

Principales resultados:

• Se observó oxidación de H2 microbiana en potenciales de agua extremadamente bajos (-70 a -100 MPa), significativamente más secos de lo que se asumía previamente en los modelos.
• Se identificaron taxones microbianos específicos adaptados a la desecación en suelos templados como contribuyentes clave a la captación de H2 a lo largo del gradiente de humedad.
• Los umbrales de humedad revisados y más secos aumentaron la contribución modelada de las regiones áridas/semiáridas a la captación de H2 del suelo en 4-7 puntos porcentuales.

Conclusiones:

• Los microbios del suelo permanecen activos y contribuyen a la captación de hidrógeno en condiciones de sequía extrema.
• La expansión de las regiones áridas y la ecofisiología de los microbios oxidantes de H2 son factores críticos que influyen en el presupuesto global de H2.
• La cuantificación precisa de la captación de H2 del suelo, especialmente en condiciones secas, es esencial para comprender el balance radiativo de la Tierra y el cambio climático.